Кратеры луны правильной формы

Лунные кратеры и их происхождение

Луна — второе по видимой величине тело на небосводе нашей планеты. Наблюдения за ним ведутся со времен глубокой древности.

Невооруженным глазом видна неоднородность поверхности естественного спутника Земли, но кратеры на Луне были обнаружены только после изобретения телескопа.

Что такое лунный кратер

Понятие «кратер» было введено итальянским астрономом Галилео Галилеем. В 1609 г. ученый сконструировал первый прибор для астрономических исследований и, наблюдая в него за Луной, выяснил, что ее поверхность не представляет собой гладкую сферу, а имеет сложный рельеф с множеством углублений разного размера.

Он назвал их кратерами, однако объяснить природу этого явления не смог. Само слово заимствовано из греческого языка — так в Элладе назывался сосуд, предназначенный для смешивания вина и воды.

Сейчас в астрономии лунными кратерами (ЛК) называются чашеобразные углубления на поверхности планеты, имеющие форму правильного круга. Их диаметр варьируется от нескольких сантиметров до сотен километров, отличаются не только размеры впадин, но и их глубина.

По внешнему краю ЛК ограничены кольцевыми валами, состоящими из горных пород, отброшенных во время метеоритного удара, но не разлетевшихся далеко. Дно у кратеров практически всегда плоское, находится ниже уровня лунной поверхности, а внешняя часть вала возвышается над ней.

Кратеры на Луне и причина их образования

Луна — небесное тело, лишенное жизни и не имеющее атмосферы. Видимыми деталями его рельефа являются т. н. моря и океаны — сухие обширные низины, покрытые застывшей лавой. Возвышенности, расположенные между ними, называются материками. При ближайшем рассмотрении обнаруживается, что вся поверхность лунных морей и материков усеяна кратерными образованиями.

Причины их возникновения описываются двумя теориями:

Из-за отсутствия на Луне атмосферы, воды и активных геологических процессов даже самые древние ЛК не подверглись каким-либо изменениям за весь период своего существования. Они пребывают в том же состоянии, что и в первое время после своего возникновения.

Ударная теория

Была выдвинута в 1824 г. Францем фон Груйтуйзеном, предположившим, что причиной формирования ЛК является бомбардировка поверхности Луны разными объектами из космоса.

Долгое время эта теория подвергалась сомнению. Считалось, что следы от упавших под косым углом на Луну космических тел должны иметь эллиптическую форму, тогда как все кратеры в основном круглые.

В начале XX в. ученый из Новой Зеландии А. Джиффорд доказал, что объекты, двигающиеся с космической скоростью, при столкновении с твердой поверхностью по большей части испаряются, а угол их падения не влияет на форму углубления, образовавшегося от удара.

Согласно представлениям, принятым в астрономии сейчас, большинство ЛК относится к ударному типу.

Теория внутренней активности

Эту гипотезу выдвинул Иоганн Шретер в конце XVIII в.

В ее основу легло предположение о настолько мощной вулканической активности на Луне, что извержения вулканов должны были сопровождаться взрывами.

При этом постройка кратеров получала форму не правильного конуса, а круглой воронки с возвышающимися краями.

Подобные вулканы — не редкость на Земле и других планетах Солнечной системы. Они внешне похожи на ЛК и называются кальдерами. К вулканическому типу относится лишь небольшая часть кратеров на Луне.

Формирование и ударных, и вулканических кратеров отражается не только на рельефных изменениях. Оно сопровождается сверхвысокими температурами и давлением, что приводит к глубоким физическим и химическим преобразованиям вещества, составляющего поверхность космического тела, и образованию новых минералов — т. н. импактитов.

Морфологические признаки кратеров

После визуального анализа множества снимков, сделанных при помощи мощных телескопов и космических аппаратов, было выделено 9 морфологических признаков ЛК. По каждому из них кратеру присваивается цифровой или буквенный индекс.

1. Четкость очертаний вала, зависящая от степени его сохранности.
2. Особенности строения внутренних склонов — наличие террас и/или обрушений на них.
3. Характер и размеры внешнего вала.
4. Наличие образований на дне.
5. Наличие цепочек и радиальных трещин.
6. Характер донной поверхности.
7. Присутствие на дне лавы.
8. Наличие и протяженность лучевых систем.
9. Вид подстилающей поверхности — море, материк или переходная зона.

Вал ЛК может быть четко выраженным или неясным, как сохранившим свою целостность, так и полностью разрушенным. Стены кратерной чаши иногда имеют ровную поверхность, но чаще разграничены одним или несколькими уступами.

Нередко на них образуются небольшие или обширные зоны обрушений, а также цепочки и трещины разной протяженности.

Встречаются ЛК с гладким или неровным дном. На нем могут находиться один пик, расположенный в центре, или множественные горки и хребты, разбросанные по всей площади.

Иногда на дне обнаруживаются вкрапления застывшей лавы, но бывает, что донная поверхность покрыта ею полностью. Лучевые системы, окружающие ЛК, могут распространяться на многие километры во все стороны от центра кратера.

Определение морфологических признаков ЛК, расположенных на обратной стороне естественного спутника Земли, затрудняется качеством полученных снимков и сильной затененностью областей, прилегающих к терминатору — линии светораздела между освещенной и темной частью Луны.

Классификация кратеров

Лейф Андерссон и Чарльз Вуд в 1978 г. изучили снимки более 11 тыс. кратеров с поперечниками 2 км и более и установили, что при таком количестве все же большинство из них похожи друг на друга.

Ученые классифицировали пять видов кратерных чаш, к которым можно отнести 99% всех ЛК. Предложенное ими разделение кратеров получило название от аббревиатуры лаборатории, где проводились исследования.

• Аль-Баттани (ALC).
• Био (BIO).
• Созигена (SOS).
• Триснеккера (TRI).
• Тихо (TYC).

Типы ALC и BIO считаются простыми. К ним относятся почти все ЛК, диаметры которых меньше 10 км. Они выглядят как классическая чаша с гладкими боковыми стенками, но у BIO дно меньше и более плоское, чем у ALC.

Впадины типа SOS отличаются широким плоским дном и отсутствием террас и центральных пиков. Их своеобразность пока не нашла объяснения — не ясно, имели они такое строение изначально или приняли форму бассейна в результате вторичных метеоритных ударов.

ЛК диаметром от 10 до 50 км относятся к TRI-типу. Для них характерно частичное обрушение внутренних стен чаши. Иногда встречаются экземпляры с пиком в центральной части дна.

Практически все ЛК, размеры которых превосходят 50 км в поперечнике, подобны кратеру Тихо, т. е. относятся к типу TYC. Их дно расположено глубоко, часто имеет в центре массивный пик, а стены состоят из террас, переходящих одна в другую.

Если диаметр кратерной чаши превышает 200-300 км, то центральных пиков не наблюдается и кратеры становятся бассейнами.

Более сложное строение TRI и TYC обусловлено увеличивающейся энергией, которая выделяется при столкновении тел, имеющих большие размеры.

Крупнейшие кратеры на Луне

Сведения о самых больших кратерах видимой стороны Луны приведены в таблице:

Крупнейший кратер Луны расположен на ее обратной стороне и назван в честь датского ученого Эйнара Герцшпрунга. Чаша образования окольцована несколькими валами, диаметр составляет 591 км.

Не видимы с Земли большие чаши Тихо и Коперника. Первый имеет хорошо развитую лучевую систему, второй отличается ровным дном и высотой вала 2,2 км.

Источник

Лунный кратер

Лунным кратером называется чашеобразное углубление в поверхности Луны, имеющее сравнительно плоское дно и окруженное кольцевидным приподнятым валом. В соответствии с современными представлениями абсолютное большинство лунных кратеров являются кратерами ударного типа. Незначительная часть лунных кратеров до сих пор считается вулканическими кальдерами [1] .

Содержание

История и происхождение кратеров

Название введено Галилео Галилеем и позаимствовано из древнегреческого языка, где слово кратер (Κρατήρ) обозначало сосуд используемый для смешивания воды и вина. В 1609 г. Галилей построил первый телескоп с приблизительно трёхкратным увеличением и провел первые астрономические наблюдения Луны, которые показали, что она не является правильной сферой, а имеет детали рельефа — горы и чашеобразные углубления, которые Галилей и назвал кратерами.

Научное мнение о происхождении лунных кратеров на протяжении веков менялось. Помимо ударного происхождения кратеров рассматривалась вулканическая теория и даже воздействие «космического льда» в гипотезе предложенной австрийским инженером Гансом Гербигером в начале XX века и позднее воспринятой нацистской наукой. Подробнее об этом можно прочитать в этой статье. Сведения, собранные в ходе изучения Луны, позволили установить, что большинство кратеров являются ударными кратерами. Механизм образования ударных кратеров применительно к кратерам на Земле подробно рассматривается здесь.

Термин «кратер» принят в планетной номенклатуре — единой системе, однозначно идентифицирующей детали рельефа на поверхности Луны, что позволяет легко опознать и описать эти структуры. Присвоением официального названия, с момента своего основания в 1919 году, занимается Международный астрономический союз (МАС). Кратеры на Луне, как правило, получают своё название в честь выдающихся учёных, инженеров и исследователей, внёсших значительный, фундаментальный вклад в своей области. Кроме того, кратеры вокруг Моря Москвы названы в честь погибших советских космонавтов, а кратеры вокруг кратера Аполлон названы в честь погибших американских астронавтов.

Морфологические признаки

К морфологическим признакам лунных кратеров относятся:

• Окружающая кратер местность с породами выброшенными при импакте, которые, как правило, светлее старых пород за счет меньшего по времени воздействия солнечной радиации.
• Система радиальных лучей, отходящих от кратера и образованных импактными выбросами, простирающихся в некоторых случаях на очень большое расстояние.
• Внешний вал кратера с породами, выброшенными при импакте, но упавшими вблизи кратера
• Внутренний склон.
• Дно чаши кратера.
• Центральный пик, характерный для кратеров, диаметр которых превышает 26 км, процесс их образования подобен появлению капли отдачи при падении в воду небольшого предмета.

Морфологические признаки кратера связаны с его размером. Типичный небольшой кратер диаметром 5 км имеет острый внешний вал возвышением до 1000 м и дно чаши кратера находится на уровне 100 м ниже окружающей местности. Кратерам диаметром свыше 26 км присущ центральный пик. Большие кратеры диаметром около 100 км имеют внешний вал возвышением 1000 — 5000 м (соотношение диаметра кратера к возвышению вала изменяется в интервале 1/80 — 1/100). Зависимость морфологических признаков от диаметра кратера легла в основу классификации лунных кратеров.

Классификация лунных кратеров

Классификация кратеров видимой стороны Луны разработана в 1978 г. Чарльзом Вудом и Лейфом Андерссоном [2] .

Кратеры диаметром свыше 200 км утрачивают центральный пик и называются бассейнами. В отдельную группу выделяют талласоиды — крупные кратерные образования, по размерам близкие к круглым лунным морям, но в отличие от них имеющее светлое дно, не залитое тёмной лавой.

Источник